Searching for New Physics by means of Relative Phases and Moduli of Decay Amplitudes
Ziad J. Ajaltouni, Elvio Di Salvo
我们举例说明一些可能揭示标准模型以外的物理的检验。他们中的一些人对新物理学的可能信号特别敏感。
We illustrate some tests which may shed light on physics beyond the Standard Model. Some of them are especially sensitive to possible signals of new physics.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Searching for neutrino-modulino oscillations at the Forward Physics Facility
利用沼泽地猜想，在FPF灵敏度范围内研究中微子-模量子混合，提出暗维度零模狄拉克中微子模型，预测重引力子（250 TeV）和轻模量子（50 eV）可被探测。
Sound of Dark Matter: Searching for Light Scalars with Resonant-Mass Detectors
在弦论中，精细结构常数和电子质量是由称为模的标量场的值决定的。如果暗物质呈现出这种光模数的形式，它就会以与其质量相等的频率和由局部暗物质密度决定的振幅振荡。这转化为可以通过共振质量天线观察到的固体大小的振荡。现有的和计划中的实验，结合本信中提出的专用共振质量探测器，可以探测频率在1 kHz和1 GHz之间的暗物质模量，其灵敏度比搜索第五种力要高得多。
Searching a systematics for nonfactorizable contributions to hadronic decays of $ D^{0}$ and $ D^{+}$ mesons
我们研究了不可因式分解对$ D \rightarrow \bar K π$ / $ \bar K ρ$/$ \bar K ^{*} π$ / $ \bar K a_{1}$ / $ \bar K ^{*} ρ$模中粲介子衰变的贡献.从$ N_{c}$ = 3的旁观者夸克图中得到的贡献，我们确定了解释这些模式的数据所需的不可因式分解的同位旋1/2和3/2振幅。我们观察到，这些振幅的比率似乎遵循一个普适值。
Searching a systematics for nonfactorizable contribution to B-and B0 mesons
研究通过同位旋分析结合旁观者夸克图与实验数据，确定 B 及 B0 两体弱衰变的非因子化振幅，并验证其约化振幅比值的普适规律。
Searching for New Physics with CP Violating B Decays
我们探讨了利用B衰变中的CP破坏来探测标准模型之外物理存在的可能性。我们首先研究了$B-\bar B$混合振幅中新物理的可能性。我们讨论了一个结构，以提取信息的相位和幅度的新的物理贡献，以及CKM参数的模型无关的方式。我们指出了强子不确定性和离散模糊性引起的执行该计划的困难，并提出了额外的措施来克服这些问题。然后，我们研究了新的物理贡献的B介子衰变振幅的可能性。我们强调了$B\to ϕK_S$衰变对这些新贡献的敏感性，并解释了如何使用SU（3）相关衰变的实验数据来量化这种敏感性。最后，我们分析了一些模型中的B衰变振幅进行了修改。
Searching for a $D \bar D$ bound state with the $ψ(3770) \to γD^0 \bar D^0$ decay
我们计算了$ψ(3770) \to γD \bar D$衰变的质量分布，研究了$D^+ D^- $和$D^0 \bar D^0 $衰变。电磁相互作用使得树水平振幅对于中性通道为零，这使得$ψ(3770) \to γD^0 \bar D^0$继续通过涉及$D^+ D^- \to D^0 \bar D^0$散射振幅的环路。我们使用的理论模型，预测$D \bar D$束缚态，并找到一个$D^0 \bar D^0 $的质量分布在衰变中的振幅的结果显着不同的相空间。实验结果表明，在现有的BESIII装置上，实验是可行的。这个实验的性能可以提供一个答案的问题，这个多搜索状态，这是类似的$f_0(980)$共振。
Searching for tetraquark through weak decays of b-baryons
在对带电态和中性态$Z_c(3900)$进行了实验观测之后，寻找这些奇异态的其他产生模式是非常重要的。在这项工作中，我们调查的可能性，研究$Z_c(3900)$通过弱衰变的b重子在LHCb。各种过程的衰变振幅已被参数化的SU（3）不可约非微扰振幅。从这些结果中推导出部分衰变宽度的一些关系。还计算了$Λ_b^0\to Λ^0 Z_c^0(3900)$、$Ξ_b^- \to Σ^- Z_{c}^0(3900)$和$Ξ_b^0 \to Λ^0 Z_{c}^0(3900)$的衰变宽度，由此可以估算出b重子的部分衰变宽度。本文的结果可以在将来的强子对撞机上进行实验验证。
Searching for Kerr in the 2PM amplitude
自旋物体的经典散射可以用重粒子的旋量螺旋度理论很好地描述。使用这些变量，我们推导出spurious-pole-free，全自旋反螺旋康普顿振幅（因式分解的物理极点的最小值，全自旋三点振幅的参考文献\cite{Arkani-Hamed:2017jhn}）在经典极限的QED，QCD，和重力。固化的振幅受到变形的接触项，其贡献的绝大多数，我们可以通过施加自旋结构之间的关系-由较低的自旋多极黑洞散射-在第二后闵可夫斯基（2PM）顺序。对于QED和重力，这留下了一个适度数量的不固定系数参数化接触项变形，而QCD振幅是唯一确定的。我们的重力康普顿振幅使我们能够推动国家的最先进的自旋-2PM散射的任何顺序的自旋矢量的两个对象，我们目前的结果在这里和辅助文件\texttt{2PMSpin8Aux.nb}的自旋矢量的第八顺序。有趣的是，尽管康普顿振幅中有剩余系数，但在自旋结构之间施加上述关系唯一地固定了2PM振幅的一些较高自旋部分。
Testing the Standard Model and searching for New Physics with $B_d \to ππ$ and $B_s \to K K$ decays
我们建议进行$B \to ππ$和$B_s \to K^+ K^-$模式的综合分析，在一个全球的CKM适合的框架。该方法优化了这些衰减的约束功率，并允许推导出对企鹅振幅或$B_s$混合相位的NP贡献的约束。我们用LHCb合作组织最近的测量结果进行了简化分析，说明了这些能力，忽略了与其他SM观测值的相关性。
Cosmological Moduli Problem in a Supersymmetric Model with Direct Gauge Mediation
最近，人们提出了一类有趣的直接规范介导超对称（SUSY）破缺模型，其中SUSY破缺场势的最小值由反层次机制决定.我们考虑它们的宇宙学意义。在这类模型中，超对称破缺场具有非常平坦的势，这可能具有宇宙学意义。假设超对称破缺场的初始振幅是普朗克尺度的量级，它可以是大熵产生的一个来源。特别注意宇宙学模问题，我们将看到模场的宇宙学质量密度可以显著降低。
Searching for New Physics via CP Violation in B -> pi pi
我们展示了如何B -> π π衰变可以用来寻找新的物理在b -> d变味中性电流。需要一个理论输入，我们将其作为P/T的预测，即Bd -> pi+ pi-中企鹅振幅和树振幅的比值。如果存在的话，新的物理可以在大部分参数空间上被检测到。如果α（β_2）可以独立地获得，则甚至不需要测量B+ -> pi+ pi 0和Bd/Bd（bar）-> pi 0 pi 0。
Searching for a 0.1-1 keV Cosmic Axion Background
弦论模在z \sim 10^{12}处的原初衰变自然会产生能量为0.1 - 1 keV的暗辐射宇宙轴子背景（CAB）。这种CAB可以通过天体物理磁场中的轴子-光子转换来探测，从而在极紫外和软X射线波段产生准热过剩。即使对于\ll 10^{-11} GeV^{-1}的轴子-光子耦合，也可以产生实质性的和可观察的光度。我们认为轴子-光子转换可以解释观测到的星系团中软X射线的过量发射，也可能对弥散未分辨的宇宙X射线背景有贡献。我们列出了一些相关的预测的情况。
Helicity amplitudes for generic multi-body particle decays featuring multiple decay chains
我们提出了一般多体粒子衰变的螺旋度振幅的一般表达式，其特征在于多个衰变链。这是通过解决第一次在通用多体衰变的完全一般性的不同衰变链之间的最终粒子自旋状态的匹配的问题，提出了一种方法，能够匹配相对于衰变粒子的自旋状态的确切定义。我们强调我们的结果的重要性表明，在文献中使用的匹配方法之一是不正确的，导致振幅模型违反旋转不变性。因此，提出的结果是相关的执行许多振幅分析，特别是那些寻找奇异的结构，如五夸克。
Scattering on the Moduli Space of N=4 Super Yang-Mills
我们计算了N=4的超杨-米尔斯理论中远离模空间原点的单圈散射振幅，并证明了结果非常简单，与共形不变量理论中的方法基本相同。具体地说，我们考虑了SU（2）规范群自发分解为U（1）的模型。给出了模型的全分量拉格朗日密度的形式，可用于微扰计算。我们认为有质量外态的散射振幅值得进一步研究。最后，我们的工作表明，环路修正可以很容易地计算在一个质量调节的N=4的理论，这可能是相关的，试图连接弱耦合的结果与强耦合，最近讨论的Alday和Maldacena。
Searching for Exotic Mesons in e^+e^- Annihilation at Dafne
$DAΦNE$应该有助于测试在$e^-e^+$湮灭中直接产生的矢量介子的性质，以及在这些矢量介子的辐射衰变中产生的$C=+$态的性质。在$DAΦNE$能量范围内，这些后一种状态可以具有高达2的自旋和任何奇偶性。假设背景可以被处理，并且产生态的自旋是已知的，在这些衰变中的角分布的研究可以测量产生介子的宇称以及独立的产生螺旋振幅的比率。这些比率为夸克模型的状态分类提供了灵敏的测试，特别是神秘的$f_1(1420)$。因此，它们可以用来表明所涉及的介子是否与通常的$q \bar q$解释一致，或者是否其他解释，如\eg \，混合，胶球或多夸克，对其中一些更有利。
Role of QCD in moduli stabilization during inflation and axion dark matter
研究通过暴胀期间QCD对模势的贡献稳定额外维体积模，使大衰变常数QCD轴子获得质量并实现近零初始振幅，从而由暴胀量子涨落主导轴子数密度，在避免等曲率扰动约束下解释冷暗物质并预测轴子微团或轴子星。
Scalar field theory limits of bosonic string amplitudes
我们详细描述的技术需要计算的散射振幅色标量从无限张力极限的玻色弦论，两个循环。这些技术既适用于三次和四次交互，也适用于平面和非平面图。由此产生的场论自然地被定义在时空维中，在时空维中它们是可重整的。仔细分析字符串模空间在肖特基表示，我们确定的区域的积分模，这起着至关重要的作用，在推导正确的组合和颜色的因素，所有的图表。
The Moduli and Gravitino (non)-Problems in Models with Strongly Stabilized Moduli
在引力介导的模型中，特别是在具有强稳定模量的模型中，在高根质量、引力子质量和模量质量之间存在着一个自然的等级：$m_{1/2} \ll m_{3/2} \ll m_ϕ$。给定这个层次，我们表明，1）与模衰变的过剩熵产生相关的模问题和2）与模/引力子衰变到中性伴子相关的问题是不存在的。放置在一个通货膨胀的背景下，我们表明，模量振荡的振幅受到严重限制的强稳定。这样，模量振荡就永远不会主导宇宙的能量密度。因此，模量衰变为引力伴子以及随后衰变为中性伴子并不需要使冷暗物质密度过多。
Understanding the nature of the heavy pentaquarks and searching for them in pion-induced reactions
利用开粲强子再散射图研究了反应$π^- p \to π^- J/ψp$。由于再散射振幅中存在三角形奇异性（TS），TS峰可以模拟$J/ψp$不变质量分布中的类五夸克共振，这可能会给我们对奇异态性质的理解带来模糊性.由于TS机制具有高度的过程依赖性，在不同过程中寻找重五夸克态可以帮助我们澄清这些不确定性。
Impacts on searching for signatures of new physics from $K^+ \to π^+ ν\barν$ decay
研究了稀有衰变$K^+ \to π^+ ν\barν$对新物理研究的影响。在一类新的物理模型中，对FCNC过程的额外贡献可以通过其与具有共同CKM因子的标准模型（SM）贡献的比率来参数化。比值$R_1$已用于分析$\xd$和$ε_K$参数。在上述类别的模型中，$K^+ \to π^+ ν\barν$衰减幅度可以由比率$R_2$参数化。然后，新的物理贡献的实验允许的区域可以给出的$R_1,R_2$和CP违反相位的CKM矩阵的$δ$。考虑到当前的实验数据和理论不确定性的$\bbbar$和$\kkbar$混合$R_1$和$\cosd$的约束。我们使用$(R_1, R_2, \cosd)$基础研究未来改进测量的影响。作为例子，我们讨论了最小超对称SM和两个Higgs双重态模型中的贡献。
Searching for possible evidences of new physics in $B\to V_1 V_2$
我们研究了$B\to V_1V_2$（$V_{1,2}= (ρ, ω,K^*, ϕ)$和$B= (B^0, B^+,B_s)$）的横向极化衰变。我们首次显式地评估了涉及自旋的T奇标量算符的本征态，这提供了对T违反可观测量的物理见解。基于树算符对标准模型（SM）中横向极化的螺旋性抑制，我们推导出$Δϕ_p= Δϕ_\parallel - Δϕ_\perp=0$与$Δϕ_{\perp,\parallel}$的横向振幅弱相位。与此相反，实验表明，$Δϕ_p (B^0 \to K^{*0} ω)= -0.84\pm 0.54$，这可能是一个新的物理信号。我们在SM中的结果与$B^0 \to K^{*0} ω$中的横向偏振分支比的实验数据之间也存在差异。此外，通过计算螺旋度翻转，我们认为$\sin(ϕ_\parallel - ϕ_\perp ) \approx 0$与大多数实验都符合，但与$B^0\to K^{*0}ω$的实验不同，其中$ϕ_{\parallel,\perp}$是横向振幅中的强相位。
Searching for axions and ALPs from string theory
我们回顾搜索封闭弦轴子和类轴子粒子（ALP）在IIB弦通量紧化。对于背景通量和TeV标度引力子质量的自然值，大体积方案的模稳定化机制预言存在一个中等标度衰变常数的QCD候选轴子，f_a ~ 10^9...... 10^12 GeV，与包含可见扇区的膜包裹的小循环有关，加上与大循环有关的几乎无质量和几乎解耦的ALP。在可见扇形膜包裹超过两个相交圈的最小数目的设置中，有更多的ALP具有与QCD轴子候选者近似相同的衰变常数和与光子的耦合，但它们以指数方式更轻。在不久的将来，有令人兴奋的现象学机会来寻找这些轴子和ALP。对于f_a ~ 10^11. 10^12 GeV，QCD轴子可以成为暗物质的主要部分，并在利用微波腔的天体观测仪中被检测到。对于f_a ~ 10^9. 10^10 GeV，额外的ALP可以解释天体物理学异常，并在下一代的太阳镜和光穿透墙壁实验中寻找。
Non-Perturbative Instabilities as a Solution of the Cosmological Moduli Problem
人们普遍认为，在10 eV- $10^4$ GeV质量范围内的模量开始以普朗克尺度量级的振幅振荡，要么危及核合成的成功预测，要么过于接近宇宙。结果表明，利用参数共振可以使弹性模量问题得到放松。讨论了一种新的非微扰模振荡衰减通道。当振荡场导致衰变产物的净负质量项时，该通道变得有效。这种情况下，允许衰变的模量之前核合成，因此，导致宇宙学模量问题的完整解决方案。
Multi-loop open string amplitudes and their field theory limit
我们研究了多圈（超）弦振幅的场论极限，目的是阐明它们与描述无质量态动力学的费曼图的关系。我们提出了一个显式的映射弦模退化点和Schwinger特性时间表征个人费曼图拓扑结构。这使得有可能确定在整个弦振幅内每个光弦状态的贡献，并提取由（协变量化的）弦论选择的场论费曼规则。弦振幅和场论振幅之间的联系也提供了一个具体的工具来澄清模空间上全导数的模糊性：在超弦的情况下，与场论结果的一致性选择了一个特定的公式来进行超模积分。在本文中，作为一个例子，我们专注于平行D-膜支持的开弦，我们提出了两个循环的例子，从玻色子和RNS弦论，突出了两个设置之间的共同特点。
Effects of Cosmological Moduli Fields on Cosmic Microwave Background
讨论了宇宙模场对宇宙微波背景的影响。如果一个模场π曾经支配宇宙，我们今天观察到的宇宙微波背景来自π的衰变，它的各向异性受到模场振幅的原始涨落的影响。因此，可以放松来自CMB各向异性的对暴胀子势的约束。特别是，通货膨胀的规模可能会大大降低。此外，随着宇宙学模场的增加，可能产生绝热和等曲率涨落的相关混合，从而导致相对于低多极子，高多极子下CMB角功率谱增强。这种增强可以作为宇宙学模量场的证据，并可能在未来的卫星实验中观察到。
Searching for New Physics with bbar -> sbar Bs -> V_1 V_2 Penguin Decays
本文给出了Bs -> V_1（-> P_1P '_1）V_2（-> P_2P'_2）（V_i是矢量介子，P_i，P '_i是赝标量）的最一般（六螺旋度）角分析。我们专注于Bs和Bsbar都能达到的最终态--这些主要是bbar -> sbar企鹅衰变。我们还导出了最一般的衰变振幅，并讨论了它与LHCb在分析Bs -> phi phi时所用的振幅之间的差异。在标准模型中，所有的CP破坏都被预测为很小，因此对相当大的CP破坏观测量的简单测量表明新物理的存在。不需要完全拟合数据。通过确定哪些CP破坏的观测值是非零的，我们可以了解底层NP的结构。最后，我们对Bs -> K^{*0} Kbar^{*0}应用角度分析，并表明在未标记的数据样本中仍然存在许多CP破坏的可观测量。
Searching for charmoniumlike states with hidden $s\bar{s}$
我们研究了过程$e^+e^-$、$\to$、$γJ/ψϕ$、$γJ/ψω$和$π^0 J/ψη$，以寻找具有隐藏$s\bar{s}$的类魅素态，如$Y(4140)$、$Y(4274)$、$X(4350)$和$X(3915)$ .这些过程将得到奇异介子再散射的贡献。当$e^+e^-$散射的质心能量取在$D_{s0}(2317)D_s^{*}$、$D_{s1}(2460)D_s$或$D_{s1}(2460)D_s^{*}$阈值附近时，重新散射振幅中可能存在异常三角形奇异性，这意味着对类共振结构的非共振解释。反常三角形奇点的位置对运动学的敏感性，为我们区分运动学奇点和真正的粒子提供了一个判据。
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 3. Constraints from Planck
利用Planck PR4温度与极化四点谱数据，结合最优估计量搜寻33种暴胀模板振幅，未发现原初非高斯性性的证据，对暴胀Lagrangian参数设置了严格约束，并首次分析了方向依赖四点谱与宇宙对撞机塌缩极限等模板。
Searching for Novel Neutrino Interactions at NOvA and Beyond in Light of Large theta_13
我们研究了探测e-tau区中微子非标准相互作用（NSI）的前景，即将进行的长基线nu_mu -> nu_e振荡实验。中微子NSI在几十年前首次被发现，至今仍然引起人们极大的兴趣，特别是在最近SNO、Super-Kamiokande和Borexino对8B太阳中微子的测量中。我们观察到，最近发现的大θ_13意味着长基线实验具有相当大的NSI灵敏度，这要归功于标准和新物理转换振幅的干扰。特别是，在NSI参数空间的某些部分，即将到来的NOvA实验将足够敏感，可以看到仅SM假设的~ 3 sigma偏差。另一方面，NSI在解释NOvA结果时引入了重要的模糊性，如CP违规，质量层次和θ_23的八分圆的测量。特别是，观察到的CP破坏可能是由于来自NSI的相位，而不是真空哈密顿量。拟议的LBNE实验，其较长的~ 1300公里的基线，可能会打破许多这些解释退化。
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